2019-2020年高中物理 第1章 電荷的相互作用章末綜合檢測卷 滬科版選修3-1.doc

2019-2020年高中物理 第1章 電荷的相互作用章末綜合檢測卷 滬科版選修3-1(時間：90分鐘滿分：100分)一、單項選擇題(本題共6小題，每小題4分，共24分)1如圖1所示，原來不帶電的絕緣金屬導體MN，在其兩端下面都懸掛著金屬驗電箔若使帶負電的絕緣金屬球A靠近導體的M端，可能看到的現(xiàn)象是()圖1A只有M端驗電箔張開 B只有N端驗電箔張開C兩端的驗電箔都張開 D兩端的驗電箔都不張開答案C2真空中有兩個點電荷Q1和Q2，它們之間的靜電力為F，下面做法可以使它們之間的靜電力變?yōu)?.5F的是()A使Q1的電荷量變?yōu)樵瓉淼?倍，Q2的電荷量變?yōu)樵瓉淼?倍，使它們的距離變?yōu)樵瓉淼?倍B使每個電荷的電荷量都變?yōu)樵瓉淼?.5倍，距離變?yōu)樵瓉淼?.5倍C使其中一個電荷的電荷量和它們的距離變?yōu)樵瓉淼?.5倍D保持它們的電荷量不變，使它們的距離變?yōu)樵瓉淼?/3倍答案A3設某星球帶負電，一電子粉塵懸浮在距星球表面1 000 km的地方，又若將同樣的電子粉塵帶到距星球表面2 000 km的地方相對于該星球無初速度釋放，則此電子粉塵()A向星球下落 B仍懸浮C推向太空 D無法判斷答案B解析粉塵懸浮即受力平衡：G，kqQGMm; 故在另一個地方則有G，與距離無關，仍平衡，故B項正確4半徑為R、相距較近的兩個較大金屬球放在絕緣桌面上，若兩球都帶等量同號電荷Q時它們之間的靜電力為F1，兩球帶等量異號電荷Q與Q時靜電力為F2，則()AF1>F2 BF1<F2 CF1F2 D不能確定答案B解析因為兩個金屬球較大，相距較近，電荷間的相互作用力使電荷分布不均勻，故不能簡單地把兩球看成點電荷帶等量同號電荷時，兩球的電荷在距離較遠處分布得多一些，帶等量異號電荷時，兩球的電荷在距離較近處分布得多一些，可見帶等量同號電荷時兩球電荷中心間距離大于帶等量異號電荷時電荷中心間距離，所以有F1<F2，故B項正確 5如圖2所示，水平天花板下用長度相同的絕緣細線懸掛著兩個相同的帶電輕質小球A、B，A球左邊放一個帶電荷量為Q的小球時，兩懸線都保持豎直方向下列說法中正確的是()圖2AA球帶正電，B球帶負電，并且A球帶電荷量較大BA球帶負電，B球帶正電，并且A球帶電荷量較小CA球帶負電，B球帶正電，并且A球帶電荷量較大 DA球帶正電，B球帶負電，并且A球帶電荷量較小答案B6兩個放在絕緣架上的相同金屬球，相距r，球的半徑比r小得多，帶電荷量大小分別為q和3q，相互斥力為3F.現(xiàn)將這兩個金屬球相接觸，然后分開，仍放回原處，則它們之間的相互作用力將變?yōu)?)AFB4F/3C4F D以上三個答案之外的一個值答案C二、多項選擇題(本題共4小題，每小題4分，共16分，在每小題給出的四個選項中，有多個選項符合題目要求，全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分)7對于庫侖定律，下面說法正確的是()A凡計算真空中兩個點電荷間的相互作用力，就可以使用公式FkB兩個帶電小球即使相距非常近，也能用庫侖定律C相互作用的兩個點電荷，不論它們的電荷量是否相同，它們之間的靜電力大小一定相等D當兩個半徑為r的帶電金屬球中心相距為4r時，對于它們之間的靜電力大小，只取決于它們各自所帶的電荷量答案AC8兩個半徑相同的金屬小球，帶電荷量之比為17，相距為r，兩者相互接觸后再放回原來的位置上，則相互作用力可能為原來的()A. B. C. D.答案CD解析設兩小球的電荷量分別為q與7q，則由庫侖定律可知原來相距r時的相互作用力Fkk，由于兩球的電性未知，接觸后相互作用力的計算可分為兩種情況：(1)兩球電性相同相互接觸時兩球電荷量平分且平均分布，每球帶電荷量為4q，放回原處后的相互作用力為F1kk，故，D正確(2)兩球電性不同相互接觸時電荷先中和再平分，每球帶電荷量為3q，放回原處后的相互作用力為F2kk，故，C正確9兩個點電荷分別固定在左右兩側，左側電荷帶電荷量為Q1，右側電荷帶電荷量為Q2，且Q14Q2，另取一個可自由移動的點電荷q，放在Q1和Q2的連線上，欲使q平衡，則q的帶電性質及所處位置可能為()A負電，放在Q1的左方 B負電，放在Q2的右方C正電，放在Q1的左方 D正電，放在Q2的右方答案BD10兩個帶有同種電荷的小球A、B，放在光滑絕緣水平面上，其中小球A固定，小球B只在靜電力作用下由靜止開始沿水平面運動，在運動過程中，小球B的加速度a和速度v的變化是()Aa一直在增大 Ba一直在減小Cv一直在增大 Dv一直在減小答案BC解析B在A的靜電斥力的作用下，向遠離A的方向做加速運動，A、B間隔越來越大，由牛頓第二定律得kmBaB，r逐漸增大，則aB逐漸減小，但B的速度一直在增大，故正確選項為B、C.三、填空題(本題共8分)11如圖3所示，MON是固定的光滑絕緣直角桿，MO沿水平方向，NO沿豎直方向，A、B為兩個套在此桿上的帶有同種電荷的小球用一指向豎直桿的水平力F作用在A球上，使兩球均處于靜止狀態(tài)現(xiàn)將A球水平向右緩慢拉動一小段距離后，A、B兩小球可以重新平衡則后一種平衡狀態(tài)與前一種平衡狀態(tài)相比較，A、B兩小球間的靜電力_；A球對MO桿的壓力_(選填“變大”、“變小”或“不變”)圖3答案變小不變解析以B球為研究對象，在豎直方向上滿足mBgFcos (F為靜電力，為AB連線與豎直方向的夾角)由于移動后變小，所以靜電力F變小以A、B整體為研究對象，MO桿對A球的支持力滿足關系式：NmAgmBg，所以MO桿對A球的支持力不變，根據(jù)牛頓第三定律，A球對MO桿的壓力也保持不變四、計算題(共4小題，共52分解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)12(12分)半徑相同的兩金屬小球A、B帶有相同的電荷量，相隔一定的距離，今讓第三個半徑相同的不帶電金屬小球C，先后與A、B接觸后移開(1)若A、B兩球帶同種電荷，接觸后兩球的電荷量大小之比為多大？(2)若A、B兩球帶異種電荷，接觸后兩球的電荷量大小之比為多大？答案(1)23(2)21解析(1)設A、B帶同種電荷均為q，則A、C接觸后，A、C帶電荷量為qAqCq.C與B球接觸后，B、C所帶電荷量為qBqCq故A、B帶電荷量大小之比為(2)設qAq，qBq則C與A接觸后，A、C帶電荷量為qAqCq.C與B接觸后，B、C帶電荷量為qBqCq，故A、B帶電荷量大小之比為13(10分)如圖3所示，帶電小球A和B放在光滑、絕緣水平面上，質量分別為m12 g，m21 g；所帶電荷量值q1q2107C，A帶正電，B帶負電，現(xiàn)有水平向右恒力F作用于A球，可使A、B一起向右運動，且保持間距d0.1 m不變，試問F多大？圖3答案2.7102 N解析兩球相互吸引的靜電力F靜9103 NA球和B球加速度相同，隔離B球，由牛頓第二定律得F靜m2a；把A球和B球看成一個整體，水平恒力F即其合外力，則有F(m1m2)a，代入數(shù)據(jù)得a9 m/s2，F(xiàn)2.7102 N.14(15分)如圖4所示，真空中兩個相同的小球帶有等量同種電荷，質量均為0.1 g，分別用10 cm長的絕緣細線懸掛于絕緣天花板的一點，當平衡時B球偏離豎直方向60，A球豎直懸掛且與絕緣墻壁接觸，g10 m/s2，求：圖4(1)兩個小球所帶電荷量；(2)墻壁受到的壓力；(3)每條細線的拉力答案(1)均為107 C(2)103 N(3)TA1.5103 NTB103 N解析(1)對B球進行受力分析，可知F靜mg103 N，由F靜k可知Q107 C.(2)由A受力平衡可知墻壁受到的壓力為103 N.(3)由B的受力分析可知TBF靜103 N，同理TAmgF靜cos 601.5103 N.15(15分)如圖5(a)所示，一條長為3L的絕緣絲線穿過兩個質量都是m的小金屬環(huán)A和B，將絲線的兩端共同系于天花板上的O點，使金屬環(huán)帶相同的電荷量q后，便因排斥而使絲線構成一個等邊三角形，此時兩環(huán)恰處于同一水平線上，若不計環(huán)與線間的摩擦，求金屬環(huán)所帶電荷量是多少？某同學的解答過程如下：圖5金屬環(huán)A受到三個力的作用，拉力T、重力mg和靜電力F，受力分析如圖(b)由受力平衡知識得，kmgtan 30，解得q .你認為他的解答是否正確？如果不正確，請給出你的解答答案見解析解析不正確金屬環(huán)A受四個力的作用，OA線的拉力T、AB線的拉力T、重力mg和靜電力F，受力分析如圖所示由受力平衡知識得Tsin 60mgFTcos 60Tk解得q